为什么有的双壁热缩管加热就开裂？问题出在这里

　　在电气施工、线缆防护现场中，双壁热缩管加热开裂是一个很棘手的问题。按照操作规程进行加热的情况下，管材仍然出现了纵向裂纹、表面龟裂以及直接崩开的情况，密封防护也就无从谈起。在这样的情况下，人们的第一反应往往是加热温度过高，但是实际情况却要复杂的多。开裂的原因可能是由于材料配方、生产过程、储存运输以及操作方式等各个方面的因素造成的，要找出其中的根本原因就需要对这些方面进行逐一排查了。

　　一、材料交联度不够，外层强度天生就比较差

　　双壁热缩管的外层一般用到的是交联聚乙烯材料，交联的目的就是在分子链之间建立起化学键连接，并形成三维网状结构。网状结构决定着管材的耐热性、抗撕裂性和记忆效应。如果交联度不够的话，那么分子链之间的连接就会比较松散，在加热的时候虽然材料可以收缩，但是外壁强度非常差，一旦收缩应力集中就会很容易地被撕裂。

　　交联度不够的原因很多。辐照剂量过低是主要的问题之一，一些生产厂家为了节省成本、缩短辐照时间或者降低辐照能量，使得交联密度不能达到标准要求。另外一种情况就是原材料里含有大量的线性低密度聚乙烯或者回收料等，这些物质本身不耐热、易分解，在高温下会加速降解，从而降低整个体系的交联程度。还有一些厂家在配方里过多地加入了润滑剂、加工助剂等小分子物质，在交联的过程中会阻碍分子链之间的连接，从而造成交联度降低。

　　检验交联程度是否达标的方法很简单，在二甲苯中加热到接近沸腾的状态下，把一段管材的外壁放入其中，如果该段管材在外壁上完全溶解或者出现严重的溶胀现象，则说明该段管材的交联程度不合格。合格的交联聚乙烯只会有微小的溶胀，并不会变成糊状物。如果管材在溶剂里很快就软化或者溶解了，那么说明它的交联程度非常低，这样的产品一旦加热就会开裂，只是时间的问题而已。

　　二、内胶层和外套层不配套，在收缩的时候互相牵扯

　　双壁热缩管的内层热熔胶和外层交联聚烯烃这两种材料之间存在着很大的差别，因此它们的热膨胀系数、熔融温度以及收缩率等都需要进行精确地配比。如果内外层材料的热行为不一致，在加热收缩的时候两层之间就会产生内应力，当应力大于外壁所能承受的最大值时，开裂就是必然要发生的了。

　　另外一种常见的现象就是内胶层熔融温度过低。正常的双壁波纹管内胶，在110℃～130℃之间就开始软化流动，而外层交联聚乙烯的收缩温度也在此范围内。如果内胶的熔点被设计得比较高的话，在外层开始收缩的时候，内胶仍然会保持坚硬的状态，此时外层收缩所受到的内层 rigid 抵抗力作用下，局部应力集中就容易造成外壁开裂。

　　另外一种情况就是内外层收缩率相差很大。外层交联聚乙烯的收缩率为2：1～3：1左右，而内胶层作为填充材料，在体积上会发生变化，因此它所引起的体积变化应该和外层收缩相一致。内胶层在熔融状态下的流动性太大，大量的材料会流失出去，在外层收缩之后内部就会形成一个空洞，管壁失去了支撑作用，稍微受到外界的压力或者再次加热的时候就会很容易地出现裂缝。相反地，如果内胶的流动性不好，在收缩的时候不能够及时地填补住空隙，也会造成局部应力集中。

　　第三种情况是由于加热的方法不正确或者人为的原因导致了开裂

　　即使是管材本身的材质合格了，但是错误的加热方法也会造成开裂。许多施工人员喜欢使用火焰喷枪来直接烤制管材，火焰温度可以达到上千摄氏度，远远超过了聚烯烃材料所能承受的最高温度。管材表面在一瞬间高温的作用下迅速收缩，而内部还没有来得及同步反应，在巨大的温度梯度所造成的热应力作用之下，外壁就会被撕裂。

　　正确的加热应该用热风枪，温度要控制在材料完全收缩温度之上、分解温度之下，一般情况下是在120℃到200℃之间，具体的根据产品的规格来确定。在加热的过程中要注意热风枪和管材之间的距离要适中，以保证管材能够均匀地受热收缩。在某个地方待的时间太长了，局部温度过高就会使材料老化、表面产生焦痕和裂纹。

　　加热不均也是开裂的一个重要原因。当管材圆周方向受热不均的时候，在收缩的一侧会对没有收缩的一侧施加拉力，但是由于热熔胶在温度不够的地方还没有软化，所以不能起到缓冲的作用，应力全部由外壁承受，薄弱处就容易出现裂缝。对于大直径管材，可以采取由中间到两边、或者沿圆周方向旋转加热的方式来保证收缩的一致性。

　　第四部分储运和安装过程中的隐形伤害

　　有的开裂问题是在加热之前就存在的隐患。双壁热缩管在存放的时候要避免长时间处于阳光直射或者高温环境之中，这样会使外壁材料慢慢变质、分子链断裂、柔韧性降低。老化管材在外观上看起来很完好，但是当它被加热收缩的时候就会露出原形，表面会出现很多细微的裂纹。

　　储存环境的湿度也很重要。内层热熔胶具有一定的吸湿性，如果管材长时间处于潮湿环境之中，那么胶层就会被水分子所浸润，在加热的时候这些水分会很快地蒸发出来，在管壁内部形成一种蒸汽压力，轻微的话会产生一些气泡，严重的甚至会把外壁撑裂。所以没有用完的管材应该密封保存在干燥阴凉的地方，在使用之前如果有怀疑是被水浸湿了的话，可以用60度左右的低温来烘干一段时间。

　　安装过程中所造成的机械损伤也不能忽略。当管材穿套到线缆上时，如果有尖锐边缘划伤或者强行拉扯使内壁胶层和外套层分开，那么这些损伤点就是加热时的开裂起源。在施工之前要对管材内壁和外壁是否有划痕、气泡或者分层进行检查，在穿套的时候不要让毛刺或者锐角直接接触管道表面。

　　第五种是特殊的材料体系，在使用过程中容易出现开裂的情况。

　　各种类型的热缩管开裂的表现各不相同。双壁热缩管由于内外层材料复合，在开裂的地方大多会出现在内外层界面处或者外壁的薄弱部位上，剖开之后常常可以看到胶层分布不均的情况。但是单壁管开裂的情况更多的是整体脆断，并且没有胶层起缓冲作用，因此对于材料本身的性能要求会更高一些。

　　氟橡胶热缩管的工作温度远远大于普通的聚烯烃管材，在长时间使用的情况下可以达到200℃，短时间内耐温更高。这类管材的开裂一般是由高温下热老化的因素造成的，而如果氟橡胶的硫化体系设计得不合理或者是使用的环境超过了它的耐受范围，则该材料就会慢慢变得坚硬和脆性增大，在经过热循环之后才会出现开裂的情况。在鉴别氟橡胶管的时候，并不是只有观察它的收缩性这一种方法，还要注意它在高温下柔韧性的保持情况。

　　花纹热缩管因为表面经过机械砂磨处理，所以外壁存在大量的微观粗糙结构，在提供防滑握持感的同时，也有可能成为应力集中开始的地方。如果花纹深度控制不准确的话，在磨削过程中如果磨削过量，则会使局部壁厚变小，当加热收缩的时候，这些地方就会出现开裂的情况。优质的花纹管应该在纹理清楚的基础上，保证基体壁厚的一致性。

　　PVDF热缩管具有很高的透明度以及优异的耐化学腐蚀性能，在连续使用的条件下可以达到约175℃的最大工作温度。PVDF材料本身的刚性比较大，柔韧性比聚烯烃差一些，在加热收缩的时候如果冷却的速度过快，内部残留的热应力没有来得及释放出来，在之后受到外力的作用下可能会发生脆性的断裂。所以PVDF管加热收缩之后要让它自然冷却，不能用水骤冷。

　　六、线缆标识使用过程中出现的开裂问题

　　线缆标识就是热缩管的一个重要应用，在机房、变电站等地方使用热缩管制作的标识要保持长久且清楚可见。标识管开裂的危害性更大一些，如果管道出现开裂并脱落的情况，那么线缆编号的信息就会丢失，会给运行维护工作造成很大的麻烦。

　　标识管开裂的原因和普通的双壁管是一样的，但是也存在一些不同之处。标识管一般直径小、壁厚薄，对于材料交联度以及内胶匹配性的要求也比较高。为了得到理想的打印效果而加大了配方中的填料用量，这样会使材料的柔韧性、抗撕裂性能降低，在收缩的时候很容易出现开裂的情况。另外，在安装标识管的时候，经常要穿过去线缆接头或者弯折的地方，而如果标识管的柔韧性不够好，在弯曲的状态下进行加热收缩的话，就会加大开裂的风险。

　　在需要制作线缆标识的情况下，选择管材的时候应该首先考虑到收缩温度比较合适的、胶层流动性好的、外壁柔韧的产品。安装的时候要使管材处于自由状态收缩，在拉伸或者弯曲的状态下不能进行加热。标识的内容要在收缩完成之后再进行打印或者书写，以免油墨在收缩的过程中被拉伸而出现开裂的情况。

　　第七条 如何做到系统的防止加热开裂

　　根据上述分析可知，要防止双壁热缩管在加热过程中出现开裂现象，则必须从材料选择、储存运输以及使用操作这三个方面进行考虑和处理。

　　在选材的时候，要优先选择交联度足够高、内外层搭配合适的材料。用简单的溶剂测试、加热收缩试验等方法可以检验出材料的质量。对于高温或者特殊的化学环境，可以选择氟橡胶热缩管、PVDF热缩管等专业的材料体系来代替普通的材料。花纹热缩管需要检查它的纹路是不是很均匀，壁厚有没有一样的情况。

　　储运过程中要保证管材密封包装，并且存放于避光、干燥、常温的地方。不要让重压或者弯曲造成内胶层和外层剥离。在使用之前要对管材是否有老化现象进行检查，并且发现有问题的时候要及时更换。

　　在操作过程中，采用热风枪而不用明火来控制加热温度和移动速度，保证圆周方向受热均匀。收缩之后要让管材自然冷却，不能急冷。对于线缆标识用管，在安装时要注意姿态以及弯曲半径，并且要防止在受力的状态下进行加热收缩。

　　开裂看上去只是一件小事，但是它实际上反映的是整个材料、工艺和操作链条上质量控制的情况。了解开裂的原因之后，在选用与使用的时候就会有的放矢了，使热缩管真正地起到防护和标识的作用。